【正文】 10kV：出線 13回 5. 系統情況： 110kV： 4回進線，系統等值電抗 （ SB=100MWA， UB=UP） 6. 環(huán)境條件： （ 1） 最高溫度： 40最高溫度 40℃，最低溫度 20℃，年平均溫度 20℃ （ 2） 土壤電阻率： ρ〈 400歐米 （ 3） 當地雷暴日： 40日 /年 二）參考資料 [1]發(fā)電廠電氣部分課程設計參考 黃純華 [2]電力工程設計手冊 .(第一冊 ) 西北、東北電力設計院 [3]發(fā)電 廠、變電所電氣主接線和布置 西北電力設計院 [4]發(fā)電廠、變電所電氣主接線和設計 西安交大 華 北 電 力 大 學 成 人 教 育 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 1 1緒論 電力系統 是由 發(fā)電廠、 升降壓 變電站、 輸配電 線路和用戶組成 的 。 我國電力建設經過多年的發(fā)展，系統容量越來越大，短路電流不斷增大，對電氣設備等要求越來越高 。 本課題研究的是 110kV 變電站一次部分設計。這就要 求變電站的一次部分設計的電氣主接線形式經濟合理 ； 一次 電氣設備的 選型、數量、產品質量 符合相關設計規(guī)程要求 ； 變電站平面布置 在 要符合國家規(guī)定 和標準 的前提下盡量節(jié)省土地 。本次 110kV變電站電氣部分設計主要為電氣一次部分設計 ，未考慮土建部分和二次部分 。通常變電站主接線的高壓側，應盡可能采用斷路器數目較少的 接線，以節(jié)省投資，隨著高壓進 線回數的不同，可采用橋型、單母線、雙母線及 單母線分段 接線等。 電氣主接線的設計原則：主接線在設計時，應考慮變電所在電力系統中的地位和作用；考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模；考慮負荷的重要性分級和出線回數多少對主接線影響；考 慮主變臺數對主接線的影響；考慮備用容量的有無和其大小對主接線的影響。 優(yōu)點： (1）簡單清晰，采用設備少 (2) 操作方便，便于擴建 華 北 電 力 大 學 成 人 教 育 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 2 缺點： 不夠靈活，任一元件的故障或檢修均需使整個配電裝置停電 適用范圍： (1） 610KV配電裝置的出線回路數不超過五回時 (2) 3560KV配電裝置的出線回路數不超過三回時 (3) 110220KV配電裝置的出線回路 數不超過兩回時 圖 11 單母線接線 單母線分段接線 當出線回路數增多時，單母線供電不夠可靠，而需要用斷路器將母線分段。 （ 2） 當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，調度靈活。 (2)當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越。 圖 13雙 母線接線 ..4 內 橋型接線 優(yōu)點： (1)兩個進線。當一路進線發(fā)生故 障 時，故障線路的斷路器斷開，備自投裝置將聯絡斷路器合上，不影響變壓器的運 行。 的其他倆臺 斷路器 接在線路上，因此線路的投入與切除比較方便，并且當線路發(fā)生斷路故障時 ，僅故障線路的DL跳閘 ，不影響其他回路運行。 優(yōu)點： (1)兩個進線。 適用范圍： 進線線路故障較 少 ，線路路徑 較短 ，變壓器需要經常切換的變電站，一般 110kV 終端型變電站采用這種接線。采用 雙母線 接線形式 投資 比較 大，從可靠性和負荷的等級上分析， 110kV 側 采用單母線分段接線方式， 在線路故障或切除投入時，不影響其余回路工作，而 變壓器故障或切除投入時 不 會使相應線路短時停電，并且投資要比雙母線 接線方式 要小且易擴展，所以選擇 110kV側 單母線分段 接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。 變壓器選擇 （ 1）對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。 （ 3）對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的 12級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。故選用兩臺主變壓器 并列運行 ，兩臺主變壓器 容量相等。對于城郊變電所，主變壓器容量 應與城市規(guī)劃相結合。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷?？紤]到 10kV側最大負荷和最小負荷側的情況。當一臺停運時，另一臺則承擔 70%為 28MVA。故選兩臺 25MVA 的主變壓器就可滿足負荷需求。故本站主變壓器選用有載兩圈變壓器。 故主變參數如下： =*=24MVA 所以上兩臺 25MVA，型號為 SFZ1125000、 110/10 變壓器。 5*% 10 Y,yn0 根據設計規(guī)范第 條自然功率因數 未達到規(guī)定標準的變電所，應安裝并聯 無功 補償裝置，電容器裝置應設置在主變壓器的低壓側或主要負荷 側，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所，取較大 者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所取較高者。 4 短路電流的計算 ： 1) 在選擇電氣接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需 要進行必要的短路電流計算。 3) 在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距 離。 短路是電力系統中最常見的且很嚴重的故障。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統的設計和運行中，都必須對短路電流進行計算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有 2 個，即110 KV 母線短路（ K1 點）， 10KV 母線短路（ K2 點）。由于電氣設備和載流導體得用途及工作條件各異 ,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。 電氣設備選擇的一般原則為： 1) 應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展。 華 北 電 力 大 學 成 人 教 育 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 10 3) 應力求技術先進和經濟合理。 5) 與整個工程的建設標準協 調一致。 正常工作條件包括額定電壓和額定電流 （ 1）額定電壓 ： 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug,即 ，UmaxUg （ 2）額定電流 : 選用的電器額定電流 Ie不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流Ig ， 即 IeIg 校驗的一般原則： （ 3）短路的熱穩(wěn)定校驗： QdIrt?2 Qdt—— 在計算時間 ts內，短路電流的熱效應（ KA2S） It—— t秒內設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ KA2S） T—— 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 Ts按下式計算 t=td+tkd式中 td —— 繼電保護裝置動作時間內（ S） tkd—— 斷路的全分閘時間（ s） (4)短路的動穩(wěn)定校驗： 電動力穩(wěn)定是導體和電器承受短時電流機械效應的能力，稱動穩(wěn)定。接口的絕緣水平應按電網中出現的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 ① 110kV側 進線總電流： I∑ 110=40000/（ 3 115 ） = ② 10kV側 出線總電流： I∑ 10=40000/（ 3 ） = A 斷路器的選擇 高壓斷路器是電力系統中最重要的控制保護電器，最大特點是能斷開電路中負荷電流和短路電流，其主要功能是：在正常運行時 ，用它來倒換運行方式，把設備或線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，能起保護作用。 選擇斷路器時應滿足以下基本要求： A 在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。